1、高速铁路、客运专线工程 聚羧酸系外加剂技术推广应用 现阶段应注意的一些问题 2008.10,内容提要,一、铁路建设项目聚羧酸外加剂招投标的周边情况介绍 外加剂的招标、评标目前采用的招标办法导致的后果聚羧酸外加剂2003-2008年大致价格行情二、新历史条件下对技术支持的思考和技术支持应采取的应对策略三、目前技术服务对现场初期必须采取的措施四、技术支持中应关注、解决的几个技术层面的问题、关注混凝土配合比设计问题、从控制外加剂成本和适应施工谈配合比设计应特别注意把握的原则、施工中应关注并注意解决灌注桩浮浆问题、施工中应关注并注意解决灌注桩混凝土粘盘的问题、箱梁混凝土泵送设备的选型问题 、重点关注并
2、协调水泥相容性问题水泥品质对相容性的影响近期出现的难以解决的水泥相容性问题介绍结束语,一 、铁路建设项目聚羧酸外加剂招投标的周边情况介绍,根据铁建设函2007199号关于印发铁路建设项目甲供物资设备目录的通知规定,外加剂列入铁路建设项目甲供物资设备目录(二),属于铁路建设项目甲供物资。根据铁建设2006217号铁路建设项目甲供物资设备采购供应暂行办法规定,铁路建设项目甲供物资分铁道部组织建设单位采购供应(简称部管物资,铁道部成立的铁路建设项目甲供物资设备管理领导小组下设物资管理办公室,工作由铁道部工程管理中心承担)和建设单位直接采购供应两类。部管物资必须按规定实行招标采购,招标工作在铁道工程交
3、易中心进行。 建设单位负责的甲供物资设备,由建设单位依法采购、供应和调配,除铁道部批准外,合同估算价在1000万元以上的,在铁道工程交易中心招标,其他在二级交易机构招标。,外加剂的招标、评标,根据中华人民共和国招标投标法、评标委员会和评标方法暂行规定(七部委第12号令)、工程建设项目货物招标投标办法(七部委第27号令)和铁路建设工程招标投标实施办法(铁道部第8号令)等规定:评标委员会由招标人依法组建,负责人由招标人确定。评标委员会成员人数,铁路大中型建设项目为7人以上、其他建设项目为5人以上的单数。评标办法可从最低评标价法、综合评分法、合理最低投标价法三种之间选其一种制定。国家对特定的招标项目
4、的评标有特别规定的,从其规定。,经评审具备下列条件之一,推荐为第一中标候选人:(1)若采用最低评标价法,评标价最低的投标人;(2)若采用综合评分法,平均分最高的投标人;(3)若采用合理最低投标价法,能够满足招标文件各项要求,投标价格最低(但低于成本的除外)的投标人;若有不同意见,以多数评标委员的意见为准。外加剂于2007年确定为甲供物资后均为铁道部或建设单位招标。比较多的招标是选择合理最低投标价法;综合评分法选择的比较少;京沪、沪宁城际以兼顾合理低价和综合评分确定评标办法;,目前采用的招标办法导致的后果,随着聚羧酸外加剂厂家、产品的不断出现,在不低于成本价(低于成本价竞争难以科学和合理界定)的
5、激烈竞争下和某些一直未能中标厂家为寻求业绩或有其他方面的考虑采用低价竞争手段的报价情况下,价格无理性地不断走低而逐渐趋于无利润空间甚至亏损的局面。中标后的结算掺量和价格为固定不变数值,因此,随着混凝土中其它材料因资源和成本所限性能逐渐出现不同程度的下降可能,外加剂供应的赢利可能逐渐向亏损倾斜。,外加剂供应者为了维护自己的利益,在客观或主观因素导致的材料恶化的情况下也不会无休止地亏本来提高产品性能,施工的混凝土性能下降成为现实据说,目前某客专超掺量结算困难款项已达数千万元;京沪高铁供应外加剂超掺量部分自理的现象或大幅增加产品成本优化产品性能进行供应、外加剂供应性能在增加成本仍无法满足时不得不增加
6、用水量进行施工的情况也已存在。赢利空间几乎殚尽,密切各方关系采用的销售手段捉襟见肘,技术服务与支持以及现场各方面的矛盾处理则越来越需要智慧和艺术。,聚羧酸外加剂2003-2008年大致价格行情,2003年前,施工单位招标为主:800015000(更早马贝、GRACE还出现2500032000的单价,我公司产品的最初售价有1200015500);上海建研LEX-9在上海售价为60007000元/吨,在上海东海大桥的价格约为6500元/吨; 2004年,施工单位招标为主:65008500元/吨;我公司产品的售价为65008500元/吨 2005年,施工单位招标为主:65008500元/吨;(因石油
7、上涨,应用的工程项目少,可供应的厂家少,价格基本维持在该水平。杭州湾桥工程产品价格基本在68008200元/吨,以70007500元/吨为多)2006年,施工单位和建设单位招标并存阶段:65008500元/吨;(客专大规模开建初期,供应的厂家逐渐增多的时期,)2007年,建设单位招标阶段:59807500元/吨;(因恶性竞争,在太中银铁路出现5980历史低价;同年在哈大客专出现多家报价63506450元/吨的价格,聚羧酸外加剂价格从此逐渐走低) 2008年,建设单位招标阶段:53506260元/吨;(持续恶性竞争,向莆线、南京大胜关连接线相继出现历史低价,聚羧酸外加剂低价投标蔓延,生存压力非常
8、巨大),二、新历史条件下对技术支持的思考 和技术支持应采取的应对策略,结算掺量和单价固定不变,不乐观的投标、中标(价格)现状下,怎样维护公司利益?外加剂所处目前背景下,外加剂应用技术和泛混凝土技术层面的技术支持尤为重要:不只是调整外加剂满足使用功能、为混凝土服务;更为必要的是在目前降低投标价获得中标资格情况下如何采取技术手段和推广技巧合理维护自己的利益,达到企业生存和盈利的目的。即需要通过技术的、非技术的手段调整混凝土组成材料性能(提高采购标准)、调整混凝土配合比等,使之为降低外加剂使用掺量服务。,对新历史条件下的技术服务与技术支持的认识应有所更新:不只是满足客户的要求,应学会对客户提要求提高
9、其它材料的采购标准(务必使客户理解:混凝土中不只外加剂一种材料,外加剂掺量受其它材料的影响非常巨大,在其它材料性能欠缺导致我方增加成本亏损的我们也无法接受,我们可以提供技术服务与配合,但不是无限制地提供成本的支持)!实际问题可以从纯技术角度帮助分析、判断,但决不应该纯粹仅由我方采用牺牲成本的技术手段去解决这些问题;作为外加剂供应商,我们应清醒地选择我们该做的事情,在考虑产品正常使用功能、提供技术配合的同时必须坚守外加剂的成本底线,否则,救完现场的火,我方利益也可能深受其影响,中标还存在多少价值?,技术支持应采取的应对策略,在应对使用方提出的各种要求时,必须加以梳理,理性区分使用方提出要求的原因
10、,不可逾越成本底线和能力范围来满足使用方的要求:确认是技术层面的通过技术手段去解决,确认是非技术层面拿技术说事的则不应通过技术手段去解决。使用方有意识或无意识降低材料性能引起混凝土出现问题的,应区分对待,我们可以提供各种技术援助,但毕竟我们只是外加剂供应商,不应包办一切,应做我们该做的事情,不能因为我们技术配合能力强把成本也搭进去。,使用方有意识或有准备降低材料采购标准来降成本出现问题的:,如技术可行,在不明显增加成本的前提下,可配合调整配方满足其要求;如成本明显增加甚至亏本的,应明确拒绝满足其要求,至少要沟通到双方妥协再行确定解决措施(确定提高掺量或成本部分各自承担的比例,协商不成的消极停供
11、,二者选其一),否则发生掺量增加部分自理的后果谁会来承担?如外加剂在现有技术水平下经全力配合调整配方或更换品种甚至调整配合比均不可行,则必须与使用方交涉更换或调整材料。,对于使用方无意识或无准备时材料性能降低而出现问题的,如果技术手段可行,成本不明显增加或不至于亏损时,应积极配合调整产品性能,满足使用方的合理使用要求;同时,必须进行沟通让使用方清楚,材料性能降低已导致我方利益受到的侵害程度,我方在何种情况下将无以维继,说服或提醒使用方保证材料的使用标准,必要时,协助使用方与其他材料供应商进行有益的沟通和材料的调整供应。在现如今情况下,不建议采用增加有效组分降低掺量的办法,而应采取等成本下调整配
12、方后增加掺量使用,即使亏损也要亏在明处 。如果外加剂在现有技术水平下经积极调整配方或更换品种甚至调整配合比均不可行,则必须与使用方交涉更换或调整材料。 出现上述任何一种情况,我们要有成本在先的考虑原则,在积极提供技术服务之余,只选择我们份内该做的事情,以亏损换得正常使用功能的事情决不轻易做。需要交涉的,一定要注意采用技术手段、搜集技术数据、证据说明问题,而这些手段、数据、证据正是目前我们技术服务和支持中必须用技巧去领悟、获得、掌握和运用的。,三、目前技术服务对现场初期必须采取的措施,1、确保所供应的外加剂配方具备招标要求的基本必备品质,防止抽检出现意外;保证确定的外加剂配方在投标掺量下,按照基
13、准水泥检测的必须合格的相应指标(A类)不出问题; 净浆流动度指标应符合要求; 应保证减水率符合要求; 进行现场配合比设计并选定外加剂配方过程中应尽量避免发生大剂量引气剂掺入和大剂量缓凝剂掺入的情况; 尽可能改善坍落度经时损失;,2、材料有供应可能的情况下,想方设法尽可能阻止使用方使用劣质骨料和低品质混合材,迫不得已的情况下,采取必要的措施:有效沟通取得理解后作合理变通或缓供,努力迫使使用方提高材料采购标准符合规范要求;,3、在材料确无资源条件的情况下,按照投标书中的承诺,用足我们所能承受的成本底线的掺量,在协助施工单位在进行配比设计的过程中必须把握两个原则:最大水胶比原则和最低设计容重原则。最
14、大程度地减少配合比设计时可能存在的保守余量; 用足设计允许的最大水胶比规定; 设法在上述两个原则前提下优化配合比及施工性能,通过技术手段,确保不亏本。注:)最大水胶比原则可能会导致强度、耐久性问题;) 最低设计容重原则可能导致一些不严重、容易处理的施工问题(如浮浆和粘盘问题),配合比设计时务必要注意与外加剂配方协调设计。,配合比设计示例,四、技术支持中应关注、解决的几个技术层面的问题,、关注混凝土配合比设计问题客运专线混凝土施工中,通常会发生因配合比设计不合理造成施工不畅的现象,而由配合比设计不合理引起的问题通常会因胶凝材料相容性微小波动得到放大,引起施工困难,出现浮浆、粘度增加、离析、坍落度
15、损失加快等影响拌和物性能的现象。解决施工中混凝土出现的问题,首先要抓住配合比的设计,从合理的配合比出发,进一步分析材料的问题,才能从根本上找到其本质原因。,客运专线的建设分布广泛,地材存在较大的差异,有普遍性,也有其地域独特性,解决手段不可千篇一律,抓住配合比设计的根本是良策。客运专线混凝土,基本选择聚羧酸进行施工,全部采用混合材,说到底,应根据高性能混凝土的配比原则进行设计,以往的混凝土,并非高性能混凝土配比设计原则不适用,而是因经过多年的各种材料配合,人们熟悉了配比设计、适应了以往外加剂的使用和其弱点。在混凝土大量使用混合材以及外加剂更新的过渡过程中,我们要把握配合比设计的根本:配合比的设
16、计,实质上是合理的浆、骨和浆骨比设计,即一定质、量的浆体与一定质、量的骨料空隙之间的一种组合(浆体性能好,浆体量不能过于丰富也不能过于贫乏,应根据其采用的施工工艺而定),它是为保证强度、耐久性、可施工性,兼顾骨料配合本身、骨料与浆体间的相互作用等因素,根据设计目标选择合适的材料而确定的一种材料组合。,目前配合比主要设计误区在于忽视配比的容重设计和浆骨比设计:配比设计容重是根据有限的老经验假定的,没有真正按照具体材料进行设计计算,虽然2%的正偏差是允许的,但往往这2%正偏差就是致命(无法协调浆骨比)的原因,因此造成的浮浆问题、粘盘问题、粘度过大问题、和易性不良问题屡见不鲜,而通过这2%容重的拨乱
17、反正而使问题得以解决的案例比比皆是。实际案例告诉我们,按2380设计C50箱梁混凝土和C30灌注桩混凝土配合比在特定的材料条件和要求下都是可行的。,京沪南京段的箱梁配比设计问题三局最初统一为单方2450g,因配比容重和浆骨比无法协调,试验一直无法完成获得成果,后经过我们大量的说服、努力和实际配比验证,出现对各具体工区采用单方2380、2400、2470Kg不同设计容重才使各箱梁工区试验得以完成,施工性能得以保证.这都是根据具体材料设计的结果,说到底最根本的一点还是在考虑施工性能的前提下对浆体量与空隙进行协调、配合设计。,郑西客运专线一局灌注桩粘盘问题虽然不是设计容重的问题,而实际上确是浆体总量
18、不能协调实际容重(空隙)导致的后果. 设计时按含气量46%、容重均为2320设计360和400胶材两套配比,供货要求降低含气量(24%)并采用低胶凝材料(360)用量配比,采用降低含气量(根据使用方要求)外加剂的混凝土实际容重2365(含气量3.2%),浆体粘盘无法协调施工,后对360胶材配比对所供外加剂降低掺量0.05%并进行增加2%引气处理,使配比恢复设计容重和浆骨比得以协调而使粘盘问题得到解决。,抓住配比设计的主线,我们就可以在目前招标背景和结算实情下,充分利用配比设计可能存在的保守量,运用最大水胶比原则和最低设计容重原则设计有利于我们的配合比,既解决施工问题又最大程度地减少外加剂供应中
19、的调整工作量。放大水胶比、减少设计容重(利用容重的2%负偏差),通过富余的浆体和减少外加剂实际有效组分获得基本的流动性浆体来满足施工要求。水胶比增加可以减少外加剂的有效用量、增加浆体体积;利用容重的负偏差,可以变相地提高胶凝材料用量、增加浆体体积;二者对流动性都有增进作用,而且拌合物对水的敏感性也得到降低、混凝土粘度也得以降低、可施工性得到加强。,最大水胶比原则和最低设计容重原则存在的主要问题在于坍落度损失能否协调满足施工和强度、耐久性问题。在可能出现的亏损面前,仅从外加剂方单独去保证混凝土的耐久性已力不从心,时下招标对外加剂掺量和结算的限定是造成外加剂供方必须采用最大水胶比原则和最低设计容重
20、原则设计配合比的根源所在,任何企业都不应该为他方因节省成本或对材料供应控制不严出现问题去买单,因此出现实际用水量超出配合比的情况那也不足为奇,究其根源,是最低价中标法和掺量限制所导致的结果。,、从控制外加剂成本和适应施工 谈配合比设计应特别注意把握的原则,(1)必须按照实际粗骨料表观密度和设计含气量(影响容重最大的两个因素),确定配合比设计容重。为减少外加剂增加掺量的可能,容重设计时就低不就高,即使不能利用2%的允许负偏差,也尽量按含气量最大限值确定设计容重;决不用含气量最低限值去设计,能够接受的底线是含气量的设计均值下的容重,这个值是实际施工点最可能的数值;(2)宁愿降低含气量增大水灰比而不
21、愿增加含气量减小水灰比获得足够的浆体和强度。减小水灰比对掺量的增加量要大于增加含气量对掺量的减少量;降低含气量、增加水灰比对坍落度损失、粘度及施工的有利影响要比减小水灰比、增加含气量强得多;,(3)配比中吸水率大、含泥量大、颗粒不圆润等品质差的砂其用量要朝减少的方向努力,即使填充性差,也要朝胶凝材料增加的方向努力,而不是减少粗骨料用量和增加含气量;品质差的砂即使细颗粒含量过少也不要过高地增加砂率和含气量,宁愿选择胶凝材料用量稍多一些,否则浆体性能、含气量随细颗粒的偶然增加变化幅度较大;(4)实现拌和物流动性的方案选择一定要合理。比较理想的流动性实现方案是选择对高含气量依赖程度低的较高浆骨比、浆
22、体分散性适当、水胶比适当、裹浆良好;避免通过低胶凝材料、低用水量、高含气量和浆体高分散性实现拌和物的流动性。,(5)尽量不配合降低胶凝材料的备用配合比的设计。降低胶凝材料用量必然会导致引气组分的增加使用;对高含气量依赖的配比,难以适应存在无限波动可能性的材料和弱控制,极其容易出现各种问题;(6)材料明显恶劣、降低材料标准的,在确认所供外加剂符合投标要求的前提下,应采取“三不”(不积极、不主动、不放弃)原则进行服务,尽可能断掉其更换劣质材料的念头。,、施工中应关注并注意解决灌注桩浮浆问题,灌注桩浮浆层增厚,通常是由拌和物含气量过大、胶凝体系粘度不足,经浇筑外力振动因素引起浮浆向上逸出,轻微时30
23、60mm,严重时可达数米不等,造成桩头疏松,不进行处理必将影响桩以上构件的正常服役。1)灌注桩混凝土含气量过大的成因分析:受经济因素和规范因素的限制,灌注桩配合比设计时单方胶凝材料总量通常低于400kg,采用聚羧酸减水剂与以往采用萘系甚至更低减水率的外加剂相比,混凝土中单方用水量降低了1530kg,导致填充骨料空隙和提供拌和物流动性的浆体量缺失(0.010.02m3/m3),为了适应配合比的施工性能,外加剂的引气性能通常考虑使试验室配比的混凝土含气量达46%,使浆骨比得以提高而满足灌注桩正常施工要求。,目前国内骨料加工方式的缺陷以及因工程建设量大导致原材料来源限制使采购的粗骨料空隙率高、细骨料
24、颗粒级配不尽合理,尤其是其中的细粉含量不在合理范围。在浆体含量少、骨料空隙大、细骨料细粉含量少的情况下,通过增加外加剂掺量提高拌和物流动性将导致混凝土粘度增大、拌和物容易离析、泌水、泌浆、骨料裹浆差、骨料堆积、跑浆、粘盘趴底等情况影响浇筑性能,浇筑中容易堵管、断桩,如采用泵送法施工,泵管堵塞现象也容易发生,引起灌注困难引发断桩。灌注桩混凝土的浇筑性能受限于其配比的浆骨比和拌合物流动状态,过低的浆骨比将导致混凝土无法正常施工,为了适应低胶凝材料用量和低用水量以及高空隙率骨料,采取技术措施增加浆体含量(通常应不低于0.330.335m3/m3,对于箱梁通常应不低于0.3350.34m3/m3 )、
25、改善拌合物流动状态成为适应灌注桩施工的必要手段。,就浆骨比而言,增加含气量是最经济和最有效的解决手段,可以有效提高浆体含量、减少泌水和离析,但相对施工而言,该方法却只是较优方案,最根本的解决方案是优化配合比.即调整浆骨比参数、骨料的空隙率(减少裹浆和填充需要量)、保证细骨料中0.315mm以下的适宜含量(防离析、保水)、保证粉煤灰的品质(保水)、选择适宜的外加剂用量(降低拌和物流动性控制难度、用水量的敏感性)、适宜的含气量(防止浮浆层过厚)、适宜的胶材用量和用水量(防止拌和物裹浆困难和粘度过大)等综合措施,优化施工性能。,若实际情况下上述提到的配合比综合优化措施无法实现或协调,调整外加剂含气量
26、的措施将是采取的必然措施,将存在以下可能导致含气量增加而引发浮浆层加厚:(1)细骨料中细颗粒含量偶然增加;(2)因骨料中含水率波动使用水量增大,拌和物流动性增加,使含气量容易增大、浆体经外力振动容易上浮尤其是泡沫性浮浆容易形成;(3)实验室搅拌效率与实际拌和楼搅拌效率不一致,按照试验室条件确定的配合比未经拌合楼的搅拌时间工艺参数试验,按照实验室确定的适宜含气量在拌和楼搅拌出现含气量增大;,(4)搅拌时间过短,拌和系统根据坍落度控制用水量而导致用水量增加,经运输过程中搅拌车运转扰动,使混凝土含气量增加,并常引发拌和物离析、泌水,如引气困难,则会出现粘盘现象;(5)因粉煤灰品质波动(如烧失量降低)
27、,使原本不易引气的容易引气,导致含气量原本合适的现在过大了,使浮浆层增厚。总的说来,因材料的波动和工艺的不同使原本适合的含气量增加、因控制原因的用水量增加和材料波动引起的相容性改善使拌和物的流动性增大和粘度降低、外力振动等因素使浆体容易上浮等是导致浮浆层增厚的主要成因。,2)浮浆层已经增厚的解决办法:超量浇筑排除浮浆;3)减少浮浆的办法:综合调整配比各参数、必要时应调整降低外加剂的引气性能。4) 防止出现浮浆层增厚的办法:优选和控制原材料性能,调整骨料级配,根据具体使用的骨料表观密度参数确定设计容重进而优化配合比参数,降低拌合物施工性能对高含气量的依赖程度(过低含气量下保证适宜的浆骨比参数,胶
28、凝材料用量通常会较高,可选择适当低如.,含气量过低容易出现粘盘问题),加强拌合物的监控,出现问题及时采取补救、调整措施。,、施工中应关注并注意解决灌注桩混凝土粘盘的问题,混凝土粘盘会导致混凝土积聚在斗中无法向下灌注,或者勉强灌入由于导管中灌下混凝土的高度(如达到46m)稍有控制不当混凝土即随导管同时被拔起引起断桩。 粘盘通常由浆骨比参数不协调、为适应流动性拌合物在选定外加剂的掺量下过分散、用水量控制不当导致,发生粘盘时通常会存在含气量低、浆体下沉、泌水等问题,浆骨比越小、外加剂在选定掺量下分散性越强、缓凝剂用量越大时粘盘越严重。1)发生粘盘的原因(1)搅拌时间过短、混凝土未得到充分搅拌,导致含
29、气量过低或拌和物过粘、拌和物的滞后流动性增加但含气量不增加将引起粘盘;,(2)外加剂因材料原因需水量降低(水泥相容性改善、砂细度模数增加),外加剂相对过量但掺量未调整降低、通过降低用水量引起水胶比降低使粘度增大,同时浆体含量减少、浆体包裹性降低、外加剂相对过分散使骨料裹浆性能下降导致不粘浆而分离、浆体聚集引起粘盘。(3)砂品质降低(如细颗粒偏多、含泥量增加、圆润度变差)、粉煤灰品质降低(如烧失量增大)导致需水性增加,此时如外加剂掺量和单位用水量调整不合适(二者与材料不相协调)将可能引起粘盘。,(4)缓凝组分选择不适宜或掺量增加通常也引起粘度增加、粘盘。(5)配合比未考虑粗骨料实际表观密度,设计
30、容重过大,引起需要填充的骨料空隙率过大,即浆骨比过小、浆体不满足需求,通过外加剂剂量增加实现流动性引起体系粘度增加导致粘盘。(6)因气温较多下降,导致混凝土温度降低,外加剂相对过量而未及时降低掺量而只调整用水量,也可能导致粘盘现象的发生。,2)发生粘盘的调整方式:应查明粘盘原因,采用针对性措施或综合措施对混凝土相关参数调整。可检查下列主要内容:检查设计容重,使之调整适宜;检查并保证拌和时间适宜(90120s);应保证在合理的拌和时间下外加剂引气性能适宜; 配合比是否根据原材料实际状况微调,检查外加剂掺量和用水量控制是否相互协调; 拌和物流动性实现途径应适宜,避免拌和物在外加剂过分散掺量下实现流
31、动性,应协调浆骨比参数、保证浆体流动性适宜;总之,要通过适宜的水胶比和相适宜掺量的外加剂制得适宜含气量和适宜流动性的浆体填充骨料的空隙并保证有适宜的富裕浆体协同骨料实现施工性能,简单说就是用合适的浆骨比和合适的流动性浆体保证拌和物性能。,、箱梁混凝土泵送设备的选型问题,受限于实际条件和工程建设量,品质优良的原材料愈来愈难以获得,采用大掺量矿物掺和料和聚羧酸减水剂的低水胶比的箱梁高性能混凝土的粘度比较大,摩擦阻力和泵送阻力大.为适应坍落度的控制、保证泵送出口端混凝土的性能、适应远距离输送,通常泵送设备需考虑出口泵压可达13MPa、宜为16MPa以上、泵送能力指数较大(实现高压、大排量)的高压泵以
32、适应高性能混凝土的施工.由于输送泵的电机功率是决定出口压力和输送方量的前提条件,在布管长度较大和混凝土粘度比较大(如倒坍落度筒流下时间大于25s)时,此时更应选择电机功率高的高压输送泵,同时应保证液压泵、液压阀、电气元件的可靠性。,根据骨料情况,箱梁高性能混凝土通常应选择S形摆管阀高压泵或蝶阀高压泵,S形摆管阀在泵送过程中压力损失少,混凝土流道顺畅,但受管径的限制,对骨料要求较高,适用于高层建筑和混凝土质量较高、粘度较大的高性能混凝土的远距离、高扬程输送。 出口泵压越大,混凝土经泵送后的流动性、含气量改变越小,但考虑经济因素和施工速度要求(6h,320m3)以及实际使用经验,箱梁混凝土泵送设备
33、选型不应低于下列要求:出口泵压16MPa(高压时)/10MPa(低压时),功率132KW。实践证明,功率越大,泵压越大,施工浇筑性能越易控制,混凝土外观越易保证。箱梁高性能混凝土通常选择HBT80拖泵。,、重点关注并协调水泥相容性问题,水泥相容性问题涉及面过于广泛,引起坍落度改变不适于施工是问题的焦点。通常,骨料中的含泥量、泥块含量的增加,粉煤灰品质的降低,恶劣品质砂的使用,使外加剂饱和点高、使用与外加剂相容性差而导致复合胶凝材料相容性变差的水泥的使用,是坍落度损失难以解决的常见原因.有一些可以通过外加剂用量的增加得以克服,但在目前招标和结算背景下,此措施是目前技术服务难以采用的一项措施,也是
34、外加剂供应方与使用方互相扯皮的一个重要内容。骨料、粉煤灰常受到资源和成本问题困扰,而水泥则受到招标和厂家压缩成本等原因制约,如施工方有意降低骨料、粉煤灰材料成本,外加剂供应方被迫增加成本则成为必然,超过成本底线出现停供也是事出无奈,如施工方无意降低材料成本,协调调整材料供应标准或调整性能则是外加剂供应方技术服务应致力解决的内容。,水泥品质对相容性的影响,水泥可能同样面临成本竞争的压力,水泥与外加剂供应方无合同关系,外加剂对水泥的相容性研究也不够深入,因此,协调水泥品质调整水泥与外加剂的相容性、如何协调将是难以实施的一项内容。 从下面列举的水泥与外加剂相容性影响的诸多方面,可以设想我们的工作难度
35、有多大:1、熟料矿物组成和烧成工艺2、水泥细度状态3、石膏的形态和掺量4、混合材料5、水泥中的碱含量6、水泥新鲜度7、水泥粉磨温度,1 )熟料矿物组成和烧成工艺对水泥与外加剂相容性的影响,熟料的矿物组成和配料方案,一般是从保证窑的稳定性和提高熟料强度角度出发,对制得的混凝土的工作性能、耐久性能以及与外加剂相容性角度考虑很少;如珠江水泥有限公司2000年前一直采用新型干法窑实践优选出的两高一中方案(高硅率(SM=27O1)、高铝氧率(IM=16O1)、中饱和比(KH=08802)的配料方案)生产的P. II水泥需水量大、水化热比较集中,使得大体积混凝土容易出现微裂纹。2001年后该公司改用一高两
36、低(硅率(SM=20)、铝氧率(IM=0.99)、饱和比(KH=091))的配料方案后,水泥具有早期强度高、抗折性好、耐磨、耐腐蚀性强、水化热低、与外加剂相容性好等特性,产品得到广泛应用和好评。,研究表明,熟料矿物组成和烧成工艺对水泥与外加剂相容性的影响如下:(1)熟料矿物组成对水泥与外加剂相容性有显著影响。相同烧成制度下,熟料中熔剂矿物越多,熔剂矿物中C3A 越多,硅酸盐矿物中C3S 越多,其水泥对应的外加剂饱和点掺量增大,浆体流动性经时损失加剧,与外加剂的相容性越差。(2)在煅烧温度较低,高温段冷却速度较慢的烧成制度下,三率值中铝氧率对相容性的影响较大,铝氧率升高,水泥与外加剂相容性显著变
37、差;在烧成温度高、冷却速度快的烧成制度下,饱和比对相容性的影响更显著,饱和比升高,水泥与外加剂的相容性显著变差。(3)熟料煅烧温度越高,硅酸盐矿物固溶Al2O3、Fe2O3等成分的量增多,铁相固溶体固溶Al2O3 的量增大,使熟料中C3A 的实际含量减少,对改善水泥与外加剂的相容性有利。(4)高温段(煅烧温度1250)冷却速度越快,结晶C3A 与C4AF 的量越少,可显著改善水泥与外加剂的相容性。,2 )水泥细度状态对水泥性能的影响,(1)水泥颗粒分布的影响国内外试验研究证明,水泥颗粒级配对水泥性能有直接影响,目前比较公认的水泥最佳颗粒级配为:332m颗粒对强度增长起主要作用,其间粒度分布是连
38、续的,总量不低于65%。 1624m的颗粒对水泥性能尤为重要,含量愈多愈好。 65m的颗粒活性很小,最好没有。,水泥中330m的颗粒对强度增长贡献最大,大于60m的颗粒对强度基本不起作用,小于3m的颗粒对减少泌水、缩短凝结时间、提高1天强度有利。水泥颗粒分布集中,颗粒堆积的空隙率大,水泥标准稠度大,凝结时间长,1天强度低,与外加剂的相容性也较差。较佳的颗粒分布是水泥颗粒较分散,使之在浆体中能达到最紧密堆积,若颗粒分布都集中在330m,则水泥的力学性能得以更充分地发挥,与外加剂相容性也较好。此外,水泥的比表面积大小要适当,比表面积过大,细颗粒含量过多,易造成水泥标准稠度用水量增大,配制混凝土时需
39、水量增大,水泥与外加剂相容性变差等问题。反之,水泥比表面积过小,凝结时间延长,早期强度低,易造成较严重的泌水现象。,(2)水泥颗粒形貌对水泥性能的影响 水泥颗粒形貌通常用圆度系数表示,正圆形颗粒圆度系数等于1,其他形状都小于1。国外水泥的圆度系数大多在0.67左右,国家建材院测定的我国部分大中型水泥企业水泥的圆度系数波动在0.510.73之间,平均值为0.63。日本一家惟俊等试验研究表明,将水泥颗粒的圆度系数由0.67提高0.85时,水泥砂浆28d抗压强度可提高20%30%,配制混凝土的水灰比可降低6%8%,达到相同坍落度时的单位体积用水量可减少14%30%,减水剂掺量可减少1/3,水泥早期水
40、化热可降低25%。建材院就水泥颗粒形貌对水泥性能的影响研究表明,在水泥颗粒圆度系数由0.65提高到0.73时,水泥用水量减少,水泥胶砂流动度增大25%;相同流动度下,W/C可减少8%,水泥28d和60d抗压强度可提高20%以上;水泥粉体的堆积密度明显提高;水化水泥石中的微孔增多,大孔减少;在相同W/C下,水泥抗压强度28d约提高6MPa,60d约提高10MPa。,水泥颗粒的球形度对水泥的流变性能影响较大,球形度高的颗粒流动性能好,对减少配制混凝土时的需水量、改善水泥与外加剂相容性均有利。但目前国内生产设备尚难以实现这一目标。(3)水泥细度状态的影响 水泥细度状态,如比表面积、颗粒分布、颗粒形貌
41、等对减水剂与水泥适应性影响很大。实施水泥新标准后,我国水泥细度普遍变细,是造成适应性变差的重要原因。 1)水泥比表面积适当提高(如446m2/kg),外加剂饱和掺量增大,新拌混凝土的初始坍落度仍较大。水泥比表面积过高(如550m2/kg),即使加大外加剂掺量,混凝土的初始坍落度仍较小。随水泥比面积的提高,混凝土lh后的坍落度损失增大。2)在水泥比表面积相近(约300m2/kg)时,水泥颗粒中3m含量对外加剂饱和掺量影响不大,但3m含量增多会加剧水泥浆体的流动度损失。3)水泥颗粒圆度系数由0.67提高到0.74时,对减水剂饱和掺量影响不大,但可以提高水泥浆的流动度和混凝土坍落度,坍落度损失减小。
42、,3 )石膏的形态和掺量对水泥相容性的影响石膏是水泥的缓凝剂,石膏遇水后溶解为Ca2+,如果在水泥水化初期能抑制C3A水化速度,水泥和混凝土就可以得到所需的工作性能,因此水泥中硫酸盐的数量和溶解度至关重要。不同形态石膏的溶解度不同:二水石膏为2.08g/L,-半水石膏为6.20g/L,-半水石膏为8.15g/L,可溶性无水石膏为6.30g/L,天然无水石膏为2.70g/L。二水石膏应用的最多,但它的溶解度不是最大的,因此控制好磨机温度很重要:磨内温度适当高,使部分二水石膏脱水为溶解度大的半水石膏适应性好;磨内温度过高会形成大量半水石膏,导致假凝;磨内温度过低,半水石膏量少,会导致速凝。水泥中S
43、03含量及石膏的形态影响与外加剂的适应性。在水泥凝结时间可以接受的范围内,适当提高水泥中S03含量有利于改善水泥与外加剂的相容性,适宜的S03含量应根据水泥中C3A、碱含量和比面积来确定。,4) 混合材料对水泥相容性的影响水泥中混合材料的种类、细度、颗粒形貌及掺量等对外加剂的吸附作用是有影响的。根据试验和实践表明,减水剂对矿渣水泥和粉煤灰水泥的适应性较好,而对火山灰、煤矸石、窑灰为混合材料的水泥适应性较差。5 )水泥中的碱含量对水泥相容性的影响 随着水泥中碱含量的增大,减水剂对水泥的塑化效果变差。碱含量的增大,还会导致混凝土的凝结时间缩短和坍落度损失变大。 使用可溶性碱含量低的水泥时,不仅当减
44、水剂剂量不足时坍落度损失较快且当剂量稍高于饱和点时又会出现严重的离析和泌水。,6 )水泥新鲜度对水泥相容性的影响 水泥的新鲜度是一个与水泥储存时间、环境的温度、湿度有关的概念。 储存时间长、储存环境的温度低、湿度高,水泥与外加剂的相容性提高。 水泥陈放时间越短,出磨温度愈高,减水剂对水泥的塑化效果越差,减水率低,坍落度损失快。 这是因为新鲜水泥干燥度高,正电性较强,对减水剂吸附大,降低了减水剂对其的塑化效果,使水泥浆体流动性大大降低,这一点对配制高强度等级混凝土尤其明显。 使用陈放时间稍长的水泥有利于提高适应性。7 )水泥粉磨温度对水泥相容性的影响 水泥粉磨温度过高会形成大量半水石膏,导致假凝
45、,减水剂对其的塑化作用差,混凝土坍落度损失也快,水泥与外加剂的相容性差。 控制粉磨温度为110120为宜:出厂水泥温度高、水泥水化反应速度快、水泥与减水剂适应性差。,外加剂与水泥相容性研究需要加强,目前的处境: 对水泥研究的程度不够,无法从水泥厂得到对称的信息,很难准确指出前面列举的影响相容性的各因素中是何因素影响了相容性,导致无法协调水泥品质、改变相容性现状,相容性问题日益突出,有的甚至到了无法解决的程度。建议: 与具有影响的水泥生产企业联合进行科研,对上述各种影响因素进行深层次的研究,开发出具有针对性的相容性性能改善的外加剂或指导水泥生产的改进技术。,近期出现的难以解决的水泥相容性问题介绍
46、,1)温度过高(6080甚至更高)和新鲜程度高的水泥出厂后进入使用方料仓后取样试验,相容性难以解决。通过过量掺入相适应的缓凝剂,可以适度改善温度过高的水泥的使用,但导致的结果是凝结时间超长。具体有南京站混凝土的施工案例,缓凝剂使用量是常规的3-5倍,其表现为初期拌和物流动度小或反应慢,1h后有流动性增加和和易性裂化现象,凝结时间超长,达24-48h。,在应用实例中,屡次出现水泥取样在外存放一定时间后相容性明显改善的情况发生。如京沪高铁南京段在试验中出现带回的水泥最初拌合不出流动性,过了几天流动性突然急剧变大的情况,重新返回工地从仓内取样现场试验又验证不出试验结果;如京沪高铁江宁梁厂试验中出现厂
47、家同批号水泥因包装状态不同,袋装水泥能拌和出状态,仓内水泥拌和不出状态的现象。,2)水泥厂家水泥生产出现调整或生产出现问题,导致相容性显著变差,经过与水泥厂的协调,能够协调的,情况有所改观。如供应京沪高铁南京段的鹤林水泥,在某批号供货时出现外加剂超量近一倍而流动度仍然不能满足的情况,经去水泥厂实地协调中发现,水泥配料仅微量调整,二水石膏与脱硫石膏的比例由50%:50%更改为0:100%,虽然石膏比例进行调整而使相容性有一定的改善(协调水泥厂家在小磨上用出现相容性问题前的同样熟料进行试验,随比例的改变,水泥净浆流动度从200mm变化至250mm),但导致超量一倍的根本原因在于煅烧气氛因窑出现问题
48、导致氧化气氛改变成了还原气氛,水泥矿物晶体发生了较大改变影响了相容性。,如供应京沪高铁南京段的中国海螺水泥,在送样验证试验时是正常的,但供货出现明显的差别,外加剂用量也出现激增现象,为此,与厂家进行沟通,实际情况是送样试验时采用的是常规含有粉煤灰和石灰石作为混合材的水泥,供应时更改为低碱水泥,配料发生了变化,石膏种类由磷石膏与二水石膏(1:1)更改为磷石膏与脱硫石膏(1:1),混合材因碱含量问题改为矿渣和石灰石。提取水泥熟料返回进行石膏种类性能试验的结果表明,石膏种类并不是根本原因,目前因未及与厂家沟通熟料烧成工艺,相容性经厂家调整虽然得到一定程度的改善但尚未得到完全解决,与使用鹤林水泥相比,外加剂掺量仍相差20%左右,相容性仍需改善。,如供应京沪高铁南京段的联合水泥,近期出现相容性显著变差的情况,经沟通目前就其熟料矿物(三率的调整)组成、细度、颗粒组成、石膏含量、存放时间进行协调调整,将在生产线上直接调整出多个样品进行比选,如果经调整能得到需要的结果,将为外加剂的相容性调整探索出一些新的思路。,结束语,低价中标、按投标掺量结算的现实以及现实中各种恶劣因素迫使我们在混凝土工程耐久性和企业生存利益间艰难选择、犹豫徘徊,我相信:博特人通过不断努力,定能用不断提升的产品性能、技术能力和智慧,实现二者的和谐统一!博特的美好明天更依赖各位同仁用智慧和汗水去创造!谢 谢!,